DE102011004081A1

DE102011004081A1 - Filtereinrichtung

Info

Publication number: DE102011004081A1
Application number: DE102011004081A
Authority: DE
Inventors: Michael Walz; Tilmann Wächter
Original assignee: Mahle International GmbH
Current assignee: Mahle International GmbH
Priority date: 2011-02-14
Filing date: 2011-02-14
Publication date: 2012-08-16
Also published as: US9346006B2; WO2012110327A3; WO2012110327A2; US20140083298A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Filtereinrichtung (1) zur Tankentlüftung eines Kraftstofftanks an einem Kraftfahrzeug. Erfindungswesentlich ist dabei, dass ein zusätzliches, an die Filtereinrichtung (1) anschließbares Filtermodul (2) vorgesehen ist, das ein einteiliges oder einstückiges Filtermodulgehäuse (3) mit zumindest zwei in Reihe geschalteten Filterkammern (4, 5) aufweist. Hierdurch kann das Kohlenwasserstoffrückhaltevermögen flexibel eingestellt werden.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Filtereinrichtung zur Tankentlüftung eines Kraftstofftanks an einem Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft außerdem ein Filtermodul für eine derartige Filtereinrichtung.
Um den stetig strenger werdenden Umweltauflagen gerecht zu werden, sind an modernen Kraftfahrzeugen Filtereinrichtungen zur Tankentlüftung vorgesehen, wodurch ein unerwünschtes Entweichen von Kohlenwasserstoffen in die Umgebung unterbunden, zumindest aber reduziert werden soll. Besonders in den USA bereiten die dort geltenden gesetzlichen Bestimmungen zum Gesamtemissionsverhalten eines Kraftfahrzeuges zunehmend Schwierigkeiten, so dass insbesondere für den amerikanischen Markt gesonderte Lösungen vorgesehen werden müssen.
Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für eine Filtereinrichtung der gattungsgemäßen Art eine verbesserte oder zumindest eine alternative Ausführungsform anzugeben, mit welcher sich besonders hohe Umweltauflagen erfüllen lassen.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, bei einer an sich bekannten Filtereinrichtung zur Tankentlüftung eines Kraftstofftanks an einem Kraftfahrzeug ein zusätzliches, an die Filtereinrichtung anschließbares Filtermodul vorzusehen, das ein einteiliges oder einstückiges Filtermodulgehäuse mit zumindest zwei in Reihe geschalteten Filterkammern aufweist. Ein derartiges zusätzliches an die bisher bekannte Filtereinrichtung anschließbares Filtermodul bietet eine einfache Möglichkeit, einen Anteil an unerwünscht aus einem Kraftstofftank emittierenden Kohlenwasserstoffen zusätzlich zu verringern, indem in den einzelnen Filterkammern des Filtermodulgehäuses ein weiteres Adsorptionsmedium, wie beispielsweise Aktivkohle, angeordnet wird. Das Filtermodul ist dabei lediglich rein optional an die standardmäßig vorhandene Filtereinrichtung anzuschließen, insbesondere dann, wenn erhöhte Umweltauflagen erfüllt werden sollen. Durch das einteilige bzw. einstückige Filtermodulgehäuse lassen sich zwei in Reihe zueinander geschaltete Filterkammern einfach handhaben, wobei durch die in Reihe geschalteten Filterkammern ein vergleichsweise langer Adsorptionsweg geschaffen wird, der dazu beiträgt, einen möglichst hohen Anteil an Kohlenwasserstoffen rauszufiltern, bzw. zu binden. Die Filterkammern des Filtermodulgehäuses sind dabei vorzugsweise mit einer in Wabenstruktur gepressten Aktivkohle befüllt, wodurch eine große Oberfläche und dadurch ein großes Adsorptionsvermögen erreicht werden können. Selbstverständlich sind generell auch mehr als zwei in Reihe geschaltete Filterkammern denkbar.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung, sind die zumindest zwei Filterkammern des zusätzlichen Filtermoduls zylinderartig ausgebildet und parallel zueinander angeordnet. Eine derartige Ausbildung der einzelnen Filterkammern erlaubt die Verwendung von standardmäßig wabenförmiger Aktivkohle (Honeycomb), so dass für das Adsorptionsmedium innerhalb der Filterkammern auf ein Standardprodukt mit hohem Adsorptionsvermögen zurückgegriffen werden kann. Um eine strömungstechnische Verbindung zwischen den beiden Filterkammern zu ermöglichen und dadurch diese in Reihe schalten zu können, sind die zumindest zwei Filterkammern des Filtermoduls über eine Bodenplatte miteinander verbunden, wobei diese Bodenplatte Strömungskanäle aufweist, die die beiden Filterkammern miteinander verbinden. Die Bodenplatte dient dabei nicht nur zur Aufnahme der Strömungskanäle, sondern zugleich auch zur Halterung der einzelnen Filterkammern, wobei das Filtermodulgehäuse beispielsweise aus Kunststoff, insbesondere als Kunststoffspritzgussteil, ausgebildet sein kann.
Zweckmäßig ist das Filtermodul über eine Steck- oder Clipsverbindung an der Filtereinrichtung befestigbar. Um eine möglichst flexible Handhabung gewährleisten zu können und dadurch individuell auf unterschiedliche Märkte reagieren zu können, sollte ein Anbringen bzw. Befestigen des Filtermoduls an der Filtereinrichtung möglichst einfach und insbesondere ohne zusätzliches Werkzeug erfolgen können. Hier bieten sich die erfindungsgemäß vorgeschlagenen Steck- oder Clipsverbindungen an, über welche das zusätzliche Filtermodul einfach und schnell an der Filtereinrichtung angesteckt bzw. angeclipst und dadurch befestigt werden kann. Denkbar ist insbesondere ein Befestigen über entsprechende Anschlüsse, wie Ein- und Auslassstutzen.
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile beziehen.
Dabei zeigen, jeweils schematisch,
1a–c unterschiedliche Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen Filtereinrichtung jeweils in einer Ansicht von oben,
2a–c jeweils eine Seitenansicht auf die erfindungsgemäße Filtereinrichtung bei in 1 entsprechenden Ausführungsformen,
3 eine Detaildarstellung des zusätzlichen Filtermoduls in einer Seitenansicht und einer Ansicht von oben,
4 eine Frontansicht des Filtermoduls,
5 Schnitte entlang der Schnittebene A-A und B-B durch das erfindungsgemäße Filtermodul.
Entsprechend den 1 und 2, weist eine erfindungsgemäße Filtereinrichtung 1 zur Tankentlüftung eines nicht gezeigten Kraftstofftanks an einem ebenfalls nicht gezeigten Kraftfahrzeug ein zusätzliches, an die Filtereinrichtung anschließbares Filtermodul 2 auf, das ein einteiliges oder einstückiges Filtermodulgehäuse 3 mit zumindest zwei in Reihe geschalteten Filterkammern 4 und 5 besitzt. Wie insbesondere den 3 bis 5 dabei zu entnehmen ist, weist die Filterkammer 4 ein größeres Volumen auf als die Filterkammer 5 des Filtermoduls 2, wobei diese selbstverständlich auch gleich groß sein können.
In der Filtereinrichtung 1 selbst und/oder in den einzelnen Filterkammern 4, 5 des Filtermoduls 2 kann dabei Aktivkohle 6 zur Adsorption von Kohlenwasserstoffen angeordnet sein, wobei diese Aktivkohle 6 in den Filterkammern 4, 5 eine Wabenstruktur (Honeycomb) aufweist und dadurch eine vergleichsweise große Oberfläche sowie ein günstiges Strömungsverhalten bietet.
Betrachtet man die 1 bis 4, so kann man erkennen, dass die zumindest zwei Filterkammern 4, 5 des Filtermoduls 2 zylinderartig ausgebildet und parallel zueinander angeordnet sind. Bodenseitig sind diese beiden Filterkammern 4, 5 über eine Bodenplatte 7 strömungstechnisch miteinander verbunden, wobei in der Bodenplatte 7 entsprechende Strömungskanäle 8 (vgl. 5) angeordnet sind.
Um ein möglichst einfaches Befestigen des Filtermoduls 2 an der Filtereinrichtung 1 bewerkstelligen zu können, kann beispielsweise eine Steck- oder Clipsverbindung vorgesehen sein, wodurch die Filtereinrichtung auch besonders flexibel einsetzbar ist, da das zusätzliche Filtermodul 2 lediglich dann angeclipst bzw. angesteckt wird, sofern dies beispielsweise nationale Vorschriften und Gesetze erfordern. Selbstverständlich ist auch eine anderweitige Verbindung, beispielsweise ein Verkleben, Verschrauben oder Verschweißen des Filtermoduls 2 an der Filtereinrichtung 1 denkbar. Darüber hinaus können am Filtermodulgehäuse 3 weitere Einrichtungen, wie beispielsweise eine Konsole 9 zum Befestigen eines Ventils 10 angeordnet sein.
Die Erfindung betrifft neben der eigentlichen Filtereinrichtung 1 mit dem Filtermodul 2 auch das gemäß den 3 bis 5 separat dargestellte und separat herstellbare Filtermodul 2, welches beispielsweise als Zusatzbauteil, insbesondere für bestimmte nationale Märkte, vorgehalten werden kann. Von besonderem Vorteil bei dem erfindungsgemäßen Filtermodul 2 ist, dass dieses zumindest zwei in Reihe zueinander geschaltete Filterkammern 4, 5 aufweist, wobei selbstverständlich auch mehr Filterkammern denkbar sind, wodurch ein vergleichsweise langer Adsorptionspfad erreicht und dadurch eine hohe Filterwirkung erzielt werden kann. Durch ein Rückspülen des Filtermoduls 2 werden die in der Aktivkohle 6 eingelagerten Kohlenwasserstoffe desorbiert, so dass das erfindungsgemäße Filtermodul 2 üblicherweise eine unbegrenzte Standzeit aufweist. Das Filtermodulgehäuse 3 ist dabei vorzugsweise einteilig, insbesondere einstückig, ausgebildet, wobei eine Ausbildung des Filtermodulgehäuses 3 vorzugsweise aus Kunststoff, insbesondere als Kunststoffspritzgussteil gewählt wird. Die Bodenplatte 7 kann nach dem Einbringen der wabenstrukturartigen Aktivkohle 6 in die einzelnen Filterkammern 4, 5 mit dem Filtermodulgehäuse 3 verbunden, insbesondere dicht verklebt, verclipst oder verschweißt werden. Selbstverständlich ist natürlich auch eine einstückige Ausbildung des Filtermodulgehäuses 3 denkbar, wobei in diesem Fall die Aktivkohle 6 vom Filtermodulgehäuse 3 umspritzt wird.
Betrachtet man die einzelnen Ausführungsformen gemäß den 1a bis c und 2a bis c, so kann man erkennen, dass die Anordnung der beiden Filterkammern 4, 5 zueinander bzw. die Orientierung der daraus führenden Anschlüsse 11 und 12 individuell, das heißt insbesondere an individuelle Anforderungen anpassbar gewählt werden kann.

Claims

Filtereinrichtung (1) zur Tankentlüftung eines Kraftstofftanks an einem Kraftfahrzeug, dadurch gekennzeichnet, dass ein zusätzliches, an die Filtereinrichtung (1) anschließbares Filtermodul (2) vorgesehen ist, das ein einteiliges oder einstückiges Filtermodulgehäuse (3) mit zumindest zwei in Reihe geschalteten Filterkammern (4, 5) aufweist.
Filtereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der Filtereinrichtung (1) und/oder in den Filterkammern (4, 5) Aktivkohle (6) angeordnet sind/ist.
Filtereinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktivkohle (6) zumindest in den Filterkammern (4, 5) eine Wabenstruktur aufweist.
Filtereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest zwei Filterkammern (4, 5) des Filtermoduls (2) zylinderartig ausgebildet und parallel zueinander angeordnet sind.
Filtereinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest zwei Filterkammern (4, 5) des Filtermoduls (2) über in einer Bodenplatte (7) verlaufende Strömungskanäle (8) strömungstechnisch miteinander verbunden sind.
Filtereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Filtermodul (2) über eine Steck- oder Clipsverbindung an der Filtereinrichtung (1) befestigbar ist.
Filtereinrichtung einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass am Filtermodulgehäuse (3) eine Konsole (9) insbesondere zum Befestigen eines Ventils (10) angeordnet ist.
Filtereinrichtung einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Filterkammern (4, 5) gleich oder unterschiedlich groß sind.
Filtermodul (2) für eine Filtereinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, das ein einteiliges oder einstückiges Filtermodulgehäuse (3) mit zumindest zwei in Reihe geschalteten Filterkammern (4, 5) aufweist.